Membalikkan rekayasa penguat suara dari konsol portabel yang populer - mendiskusikan temuan utama

Pada awal Mei, materi diterbitkan pada Hacker News, penulis yang merekayasa balik penguat suara yang dipasang di Nintendo Game Boy Color. Kami akan membahas hal utama.

Sebelumnya kami berbicara tentang Sound Blaster 1.0 dan peta untuk IBM PC - Innovation SSI-2001 .


^{Foto Elias Castillo / Unsplash}

Game Boy Color dirilis pada tahun 1998, dan konsolnya dengan cepat menjadi populer. Baginya, beberapa ratus permainan genre yang berbeda dirilis. Ada horor - misalnya,Alone in the Dark.

Perendaman dalam atmosfer permainan memungkinkan dukungan headphone stereo dan speaker mono bawaan. Sebuah microchip dengan tiga amplifier bertanggung jawab atas pekerjaan mereka. Programmer penggemar sekolah tua dan seni Ken Shiriff (Ken Shirriff)mengadakanrekayasa balik chip dan membuatnya menjadi skema. Untuk ini, insinyur menggunakanfoto kristal, di mana beberapa solusi teknis yang tidak biasa terlihat.

Struktur chip

Secara umum, rangkaian perangkat yang terintegrasi dapat dibagi menjadi lima komponen. Tepat di tengah adalah penguat untuk pembicara, dan di sebelah kiri adalah penguat keluaran besar. Mereka meningkatkan kekuatan osilasi frekuensi ke nilai operasi kepala dinamis. Penguat juga mengandung pasangan diferensial, mirror saat ini dan IC layanan lainnya.



Amplifier headphone terletak di sudut kanan atas dan bawah. Tahap output mereka terdiri dari sepuluh transistor yang terhubung secara paralel. Sistem berbagi sumber saat ini dan cermin saat ini - komponen ini dipasang di antara amplifier. Di bagian bawah chip adalah logika kontrol. Dia mengganti sistem antara amplifier untuk speaker dan headphone.

Fitur Transistor

Ken Shiriff mencatat di Twitter-nya bahwa penguat suara Game Boy berisi sekitar seratus NPN dan transistor PNP. Mereka terdiri dari tiga lapisan semikonduktor dengan tipe konduktivitas bergantian: emitor, basis dan kolektor dan dikendalikan oleh arus. Penggunaan transistor ini tidak biasa untuk sirkuit digital, di mana transistor MOS (logam-oksida-semikonduktor) adalah umum - berbeda dengan transistor bipolar, mereka dikendalikan tegangan.

Salah satu penghuni Hacker News dalam utas tematik mengatakan bahwa jika penguat suara Game Boy dikembangkan di zaman kita, maka itu akan menjadi struktur CMOS yang akan menjadi dasarnya.

Nintendo retrochip, yang didasarkan pada transistor NPN dan PNP, juga telah membangun beberapa sirkuit yang mungkin tampak tidak biasa untuk sirkuit digital. Tetapi mereka cukup umum untuk IC analog. Salah satunya adalah mirror saat ini, yang memainkan peran stabilisator saat ini. Misalnya, dalam diagram Anda dapat menemukan cermin saat ini, yang terdiri dari enam transistor PNP.

Transistor terbesar di sirkuit adalah transistor NPN. Mereka terletak di sudut kiri atas IP dan memainkan peran tahap output untuk pembicara.

Resistor dan Kapasitor

Resistor dalam diagram adalah strip zigzag panjang yang terbuat dari semikonduktor tipe-p (silikon). Pendekatan ini memungkinkan para insinyur untuk menghemat ruang pada chip.

Juga pada chip ada tiga kapasitor besar - satu untuk setiap amplifier. Mereka terlihat seperti "sandwich" dari logam, silikon dan film oksida isolasi dan memainkan peran stabilisator untuk amplifier.

Proyek Penggemar Game Boy lainnya

Tahun lalu, seorang insinyur Prancis merekayasa balik SoC untuk Game Boy. Dia menyusun sistem APU , PPU , dan I / O, dan menerbitkannya di GitHub . Secara total, ia menghabiskan 191 jam untuk mencari semua senyawa dan menyusun gambar.


^{Photo Halo Saya Nik /}

Penggemar ^Unsplash tidak hanya melakukan rekayasa balik konsol game jadul, tetapi juga mengembangkan emulator mereka. Di GitHub, Anda dapat menemukan Mooneye GB di Rust. Emulator mendukung konsol Nintendo asli dan versi konsol yang lebih baru - misalnya, Game Boy Player, dirilis pada awal tahun 2000-an.

Proyek lain dalam seri yang sama adalah Cinoop . Itu -buka multi-platform emulator (berfungsi pada Windows, DS, GameCube, 3DS, Linux, PSP dan PS4), ditulis dalam bahasa C. Contoh karya dapat dilihat di YouTube - penulis bermain di Tetris .

---

Bacaan tambahan dalam "Hi-Fi World":

"Game ritme yang perlu diketahui": proyek mana yang mengeluarkan suara dan menjadikannya bagian dari genre
Pencipta musik untuk game komputer: beberapa nama terkemuka
Di mana saya bisa mendapatkan audio untuk pengembangan game? Perpustakaan dengan suara alam
Apa saja fitur dan tugas dari iringan suara game

---

Kami punya di Habré: gadget audio aneh, suara yang kurang, dan bagaimana cara keluar dari krisis .

---